SARS-CoV-2 spike S1 kan-beyin bariyerini geçebiliyor mu?

COVID-19 pandemisinin ilk aylarında nörolojik belirtilere sahip hastaların tespit edilmesi, virüsün beyin üzerinde de etkileri olabileceğini göstermişti. Sonrasında ise SARS-CoV-2 enfeksiyonu ile ilişkili nörolojik ve nöropsikiyatrik hastalıklara dair çalışmalar yaygınlaştı. Temmuz ayında online olarak “Brain”(Beyin) dergisinde yayımlanan bir araştırma1  SARS-CoV-2’yi tüm sinir sistemini etkileyen geniş spektrumlu nörolojik sendromlarla ilişkilendirmişti. Bazı vakalarda immünoterapilerin işe yaradığı da gösterilmişti. SARS-CoV-2 pozitif 43 hastanın (PZR ile 29’u kesin pozitif, 8’i yüksek olasılıklı ve 6’sı belki) onunda deliriyum/psikoz ile ensefelopati görülmüş. Bu hastaların MRI taramaları ve beyin sıvılarında bir anormallik saptanmamış.  On ikisinde, enflamatuvar merkezi siniri sistemi sendromları (ensefalit, akut dissemine ensefalomiyelit); on altısında ise iskemik inme, Guillain-Barre sendromu, brakiyal pleksopati teşhis edilmiş. Virüsün beyin üzerindeki uzun süreli etkilerini incelemek üzere ABD Alzheimer Derneğine üye araştırmacılar da bir çalışma başlattıklarını temmuz ayındaki konferanslarında duyurdu2.

Bu hafta Nature Neuroscience‘da yayımlanan yeni bir araştırma ise SARS-CoV-2 spike protein S1 alt ünitesinin kan-beyin bariyerini çeşitli fare modellerinde geçebildiğini gösterdi. Bu virüsün kan-beyin bariyerini geçebilme olasılığını destekleyen güçlü bir bulgu. Araştırmayı yürüten Prof. Bank ve ekibi, benzer bir durumun HIV için geçerli olduğunu daha önce göstermişti. HIV1’in yüzey glikoproteinlerinden gp120 de benzer mekanizma ile kan-beyin bariyerini geçebiliyordu. Bu geçişin sitoin fırtınaları ve enflamasyonu tetiklediği düşünülmekte. Bank ve ekibi çalışmalarını iki farklı firmadan aldıkları S1 glikoproteini ile yürüttüler. Damardan verilen radyoaktif olarak işaretlenmiş proteinlerin beyin bölgelerine alındığı gösterildi. Proteinin akciğer, dalak, böbrek ve karaciğer gibi organlara da girebildiği gösterildi. Aynı protein burundan verildiğinde ise, yine beyine girebildiği ancak seviyelerin yaklaşık on kat daha düşük olduğu bulundu. Proteinin kan-beyin bariyerini “adsorptive transcytosis” denilen bir mekanizma ile geçebildiği de gösterildi.  Proteinin fare beyin ve akciğerine geçişinde fare ACE-2 enziminin rol oynadığı da bulgular arasında.

Tüm bu çalışmalar virüsün yol açtığı semptomların anlaşılması, giderilmesi yolunda ne kadar yol katettiğimizin de bir göstergesi. Elbette bu çalışmaların daha fazla derinleştirilmesine, mekanizmanın ayrıntılandırılmasına ve bu mekanizmalara dair bilgileri kullanarak yeni ilaçların geliştirilmesine şiddetle ihtiyaç var.

1 - Paterson et al., The emerging spectrum of COVID-19 neurology: clinical, radiological and laboratory findings, Brain, Sayı 143, Cilt 10, October 2020, Sayfa 3104–3120

2 - Lemprière, S. SARS-CoV-2 and the brain to be studied long-term. Nat Rev Neurol 16, 522 (2020). https://doi.org/10.1038/s41582-020-0405-8